[实用新型]一种便携式植物叶面积测定仪

说明书

本实用新型涉及一种便携式植物叶面积测定仪，包括水平设置的标定板槽和水平设置的透明展平板，且透明展平板位于标定板槽的上方，标定板槽上设有棋盘标定板，标定板槽上竖向平行间隔设有两个支撑杆，两个支撑杆上均套设有一个可上下移动的第一连接件，透明展平板分别与两个第一连接件固定连接，且透明展平板可随着第一连接件一起沿着支撑杆上下移动，两个支撑杆的上端均垂直设有一个第二连接件，支撑杆的上端还设有采集支架，采集支架分别与两个第二连接件固定连接，采集支架上设有图像采集装置。本实用新型的叶面积测定仪使用简单、性能可靠、测量精度高、成本低，且易携带，非常适合于户外环境下测定叶面积。

技术领域

本实用新型涉及植物叶面积测量领域，尤其涉及一种便携式植物叶面积测定仪。

背景技术

植物是食物链的生产者，正是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并储存能量，而叶片是植物体进行光合作用的主要器官。叶片面积则是衡量植物光合作用等一些植物机理的一个重要因素，准确测量叶片面积对研究植物生长和了解作物与生长环境之间的相互影响有着重要意义。

随着科技的发展，植物叶面积测量由最初的坐标纸法、系数法、复印称重法、器测法、估计法等传统手段到利用计算机技术检测叶面积，测量精度和可靠性有了较大的提高。利用计算机检测目前主要有计算机图像检测和光谱扫描等方法，S.Malone、左欣等分别提出了一种基于图像处理的叶面积测量方法。该方法测量叶面积精度高，且无破坏性，但是图像的获取操作比较复杂，每一次拍摄图片均须要在等距离检测位置处获取叶片图像，操作困难，测量可靠性差且成本较高。马泽清等提出了利用CI2110冠层分析仪、鱼眼镜头数码照片影像分析方法测量叶片面积，该方法克服了普通成像图像处理测量法存在的弊端，但成本高，操作过程复杂，推广比较困难。冯冬霞等研究了一种高精度便携式光电扫描式叶面积仪，在测量精度方面有较大的提高，但外界因素对精度影响较大。因此，开发一台便携式的使用简单、性能可靠、测量精度高、成本低的植物叶面积测量仪具有重要意义。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种便携式植物叶面积测定仪。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种便携式植物叶面积测定仪，包括水平设置的标定板槽和水平设置的透明展平板，且所述透明展品板位于所述标定板槽的上方，所述标定板槽上设有棋盘标定板，所述标定板槽上竖向平行间隔设有两个支撑杆，两个所述支撑杆上均套设有一个可上下移动的第一连接件，所述透明展平板分别与两个所述第一连接件固定连接，且所述透明展平板可说着所述第一连接件一起沿着所述支撑杆上下移动，两个所述支撑杆的上端均垂直设有一个第二连接件，所述支撑杆的上端还设有采集支架，所述采集支架分别与两个所述第二连接件固定连接，所述采集支架上设有图像采集装置。

本实用新型的有益效果是：为校正图像采集装置的镜头畸变、确定物理尺寸和像素间的换算关系，以及确定空间物体表面某点的三维几何位置与图像中对应点之间的相互关系，需要建立图像采集装置成像的几何模型，因此本实用新型的叶面积仪采用棋盘标定板进行图像标定来校正镜头畸变，同时，在图像采集后，以棋盘标定板上的圆点或方格作为标志点，并通过已知的标定板参数(标定板中圆点或方格的面积)计算叶片面积。通过可上下移动的透明展平板将待检测的植物叶片展平在棋盘标定板上，通过图像采集装置采集棋盘标定板上的待检测的植物叶片和棋盘标定板的图像，其中，图像采集装置采集棋盘标定板上的待检测的植物叶片和棋盘标定板的图像的方法为现有技术，具体不再赘述。透明展平板既可以方便图像采集装置采集植物叶片和棋盘标定板的图像，还可以将植物叶片展平，防止叶片卷曲和变形带来的误差。对植物叶片和棋盘标定板的图像进行图像处理后，获得图像处理后的图像中的黑色像素点和白色像素点，提取棋盘标定板上未被待检测的植物叶片遮挡住的黑色像素点和白色像素点，并计算未被待检测的植物叶片遮挡住的黑色像素点和白色像素点的总和，再通过图像差分处理，获得待检测叶片在棋盘标定板上所占像素点的数量和面积，即为所检测的植物叶片的实际面积。